Ecoepidemiología de Chlamydophila psittaci, pecorum, pneumoniae, abortus en Córdoba

Las Clamidias son bacterias patógenas de los animales de producción, de vida silvestre y de compañía. Además de las pérdidas económicas que producen las infecciones en los planteles de producción bovina, ovina, caprina, porcina y aves de corral, la mayoría de las especies tienen importancia zoonótica, pudiendo dar origen a infecciones graves, potencialmente letales en el ser humano. El orden Chlamydiales está integrado por bacterias que actúan como parásitos intracelulares obligados que desarrollan su ciclo de vida únicamente dentro de inclusiones citoplasmáticas. En este orden se encuentra la familia Chlamydiaceae que comprende dos géneros, Chlamydia y Chlamydophila; y las especies, Chlamydia trachomatis, C. suis, C. muridarum, Chlamydophila psittaci, C. abortus, C. felis, C. caviae, C. pecorum, y C. pneumoniae. C. psittaci causa psitacosis o clamidiosis aviar. En Argentina, los primeros casos clínicos de psitacosis fueron reportados en 1929. Los criadores de aves y quienes las poseen como mascotas, representan el grupo de mayor riesgo; pero también las personas que trabajan en pajarerías y aquellas que por su empleo se ven expuestas a contraer la enfermedad (empleados en peladeros donde se carnean y procesan pollos y otras aves para consumo, veterinarios, empleados de zoológicos, etc.). La infección en humanos se presenta como una neumonía severa; con fiebre alta, escalofríos, dolor de cabeza, mialgia y dificultad respiratoria. Ocasionalmente puede presentarse vómitos, dolor abdominal, diarrea y complicaciones como miocarditis, endocarditis, encefalitis, ictericia y fallas multiorgánicas, que pueden ser fatales sino se le administra el tratamiento adecuado. La infección en las mujeres embarazadas puede producir neumonía, hepatitis, insuficiencia renal, sepsis, parto prematuro y muerte fetal. Existen más de 465 especies de aves en las que se registró C. psittaci, incluyendo ornamentales, de corral, silvestres, acuáticas y palomas. Las patologías que pueden producir en estos animales son neumonitis, conjuntivitis, encefalomielitis, placentopatías, fetopatías, anorexia, diarrea e infecciones persistentes asintomáticas u oligosintomáticas. En bovinos, C. pecorum, C. abortus y C. psittaci producen infecciones respiratorias y genitales; que se presentan como cuadros de enteritis, artritis, encefalomielitis, endometritis e hipofertilidad. En Argentina, la infección clamidial en el ganado caprino fue asociada a daños en el tejido uterino, abortos, partos prematuros y crías débiles. En equinos, C. psittaci y C. pneumoniae producen abortos y desórdenes respiratorios, con un gran impacto en ganadería que redunda en pérdidas económicas. Considerando que existen escasos estudios eco-epidemiológicos y clínicos que reporten el estado de situación de estas infecciones en nuestro medio, es que el presente trabajo propone actualizar y profundizar el conocimiento de las especies de Clamidias de importancia médico-veterinaria presentes en la provincia de Córdoba, Argentina. El desarrollo de este proyecto aportará la implementación de técnicas que mejorarán el diagnóstico microbiológico, confirmarán los cuadros clínicos; y por lo tanto contribuirá al conocimiento de estos agentes infecciosos en nuestra región. Esta información es indispensable para los organismos responsables de la Salud Pública (Ministerios de Salud y Educación, Municipios, etc.) para que puedan obrar en consecuencia y generar sistemas de alerta temprana, tomar medidas de prevención y medidas de control frente a la presencia de un brote epidémico por alguna cepa clamidial.

Caracterización de moléculas de rizobacterias y de leguminosas con alto impacto productivo y tecnológico en la provincia de Córdoba

La provincia de Córdoba cuenta con alto desarrollo agrícola a base de cereales y leguminosas, como por ejemplo el maní. Pero este cultivo con los años ha trasladado su zona de siembra original y se ha extendido hacia otras áreas de mayor riesgo ambiental a raíz de la implantación de la soja. Diversas son las consecuencias de estas dos acciones y que se extienden desde lo agroecológico hasta lo científico-técnico. Este previo estado del arte y las referencias bibliográficas que apuntan a la necesitad de aumentar el valor agregado de los cultivos, nos ha llevado a formular una hipótesis de trabajo y es que las plantas de maní y soja así como las rizobacterias que se asocian con ellas, son productoras de diversas moléculas con potencial uso biológico en la productividad del cultivo y en aplicaciones tecnológicas, biológicas e industriales. Sumado a lo anterior y a las ideas gubernamentales de la necesidad de obtener conocimiento y capitalizarlo como riqueza, y la imperiosa urgencia de responder a demandas regionales, se presenta este proyecto cuyo objetivo general apunta a estudiar la producción de diversas moléculas de rizobacterias y leguminosas con el fin de mejorar la productividad de los cultivos y desarrollar nuevas aplicaciones tecnológicas en la provincia de Córdoba. Para cumplir dentro de los dos años de trabajo solicitados con lo expuesto anteriormente, la investigación será dividida en objetivos específicos y que consisten en investigar la producción de moléculas de raíces de maní y soja, analizar la respuesta microbiana a las rizodeposiciones de ambas leguminosas y evaluar el posible papel biológico y aplicación tecnológica de moléculas de ambos tipos de organismos. Nuestro grupo es de caracter multidisciplinar y ahondará en la diversidad molecular producida por raíces de maní y soja en direfentes días y la respuesta de las rizobacterias que se asocian ellas utilizando técnicas químicas (HPLC, GC, GC-masa) y herramientas microbiológicas y bioquímicas clásicas. Con fines de aplicación tecnológica se determinará la posible acción antioxidante de los extractos vegetales sobre sistemas modelos de ensayo así como la búsqueda de enzimas y hormonas microbianas aplicables en otros campos de la ciencia. De esta forma se pretende atender algunas demandas de diferentes sectores del centro sur de Córdoba y del país pero fundamentalmente posibilitar nuevas aplicaciones de las leguminosas y de las rizobacterias además de permitir la formación académicas de alumnos de grado y posgrado de la UNRC.

Poblaciones bacterianas nativas y sus interacciones en la rizosfera de alfalfa y maní.

Se estima que la demanda de alimentos se duplicará en los próximos cincuenta años y por lo tanto, un importante aumento del rendimiento de los cultivos será necesario para alimentar a la creciente población mundial. Aunque la producción agrícola ha crecido en las últimas décadas, en gran medida debido al uso generalizado de fertilizantes, pesticidas, riego, etc., esta tasa de aumento de la producción no es sostenible a causa del impacto ambiental de las prácticas agrícolas modernas. Uno de los factores que permite el desarrollo de una agricultura sustentable es la calidad del suelo, la cual podría definirse como su capacidad para aceptar, almacenar y reciclar agua, minerales y energía para la producción de cultivos, preservando un ambiente sano. El suelo es considerado un espacio heterogéneo definido por sus propiedades físicas, químicas y biológicas, que bajo condiciones naturales tiende a desarrollar un equilibrio dinámico entre sus diferentes propiedades, lo que genera las condiciones adecuadas para una diversidad de organismos transformadores y descomponedores de sustratos. En general, se considera que la microbiota del suelo, conformada principalmente por bacterias y hongos, juega un papel importante en la fertilidad, reciclaje de nutrientes, evolución, estructura y conservación del mismo. En consecuencia la hipótesis planteada es que la agregación microbiana y la formación de biofilms son procesos cruciales para la supervivencia de las bacterias rizosféricas, la interacción con las plantas y el mejoramiento de la calidad del suelo. En este contexto el objetivo general del presente proyecto estará dirigido a evaluar el aporte de las comunidades microbianas y sus interacciones en el ecosistema rizosférico de la región centro-sur de Córdoba, poniendo especial énfasis en la incidencia sobre la calidad y conservación de los suelos. Por lo tanto y para validar esta hipótesis, se desarrollarán experiencias y evaluaciones dividiendo la investigación en los siguientes objetivos específicos: 1. Evaluar poblaciones bacterianas asociadas a suelo rizosférico de cultivos de impacto agroeconómico en la provincia de Córdoba. 2. Analizar el proceso de autoagregación en células planctónicas de Rizobios y establecer su relación con la capacidad formadora de biofilms. 3. Estudiar la formación de biofilm mixto entre diferentes bacterias rizoféricas aisladas de la rizósfera de cultivos de alfalfa y maní. Para ello se estudiarán alternativamente a través de los enfoques que se describen en el diseño experimental, distintos modelos de asociaciones microorganismo-planta. Si bien el modelo principal de estudio estará centrado en el par simbiótico S. meliloti-alfalfa y Bradyrhizobium sp.-maní, otras bacterias promotoras del crecimiento vegetal como Azospirillum y Pseudomonas, serán utilizadas en evaluaciones comparativas en virtud de las experiencias y capacidades previas de los integrantes del grupo de trabajo en los sistemas mencionados. Consideramos que con la metodología planteada en este proyecto y por medio de un amplio abordaje del tema en estudio, tanto por el uso de los modelos citados como por el diseño de ensayos a escala de laboratorio y a campo, se podrían lograr avances significativos en el conocimiento sobre la aplicación de microorganismos de interés agronómico.

ESTUDIO DE MOLÉCULAS INVOLUCRADAS EN LA REGULACIÓN DE LA HOMEOSTASIS VACUOLAR Y LA ENDOCITOSIS DE ANTIPARASITARIOS NATURALES EN GIARDIA LAMBLIA

La endocitosis y el tráfico de proteínas lisosomales son eventos esenciales en los parásitos patógenos ya que están directamente vinculados a procesos específicos vitales tales como la invasión de células hospedadoras, la nutrición y la diferenciación celular a estadios resistentes. En el parásito unicelular G. lamblia, las moléculas que participan en estos procesos fueron analizadas por nuestro grupo e incluyen la acción de las proteínas adaptadoras AP-1 y AP-2 y del coatómero clatrina, con implicancia incierta de otras proteínas adaptadoras. Recientemente, hemos identificado a la proteína GlENTHp (Giardia lamblia ENTH protein) que contiene un dominio de ENTH presente en las proteínas adaptadoras monoméricas epsina o epsinaR (proteína relacionada a epsina), que participan en la endocitosis y el tráfico de proteínas desde el aparato de Golgi a los endosomas, respectivamente, en otros tipos celulares. Hemos encontrado que GlENTHp se une clatrina y ubiquitina y, notablemente, también interactúa con la subunidad alfa de la AP-2 (que participan en la endocitosis) y la subunidad gamma de la AP-1 (implicada en el tráfico de Golgi-a-lisosoma). Encontramos también que GlENTHp estaría asociada a membrana a través de su unión a fosfoinosítidos vinculados al anclaje a la membrana plasmática y membrana de Golgi en células de mamífero. La reducción de la expresión de GlENTHp o la sobreexpresión de una mutante de GlENTHp no funcional mostró una acumulación inusual de material electrodenso en las vacuolas lisosomales periféricas o PVs, estando gravemente afectado el crecimiento de los trofozoítos. Un hallazgo similar se observó en trofozoítos salvajes tratados con lactoferrina, un metabolito antimicrobiano natural y una de las barreras de defensa del hospedador más importantes contra G. lamblia. El mismo efecto, se vió luego de la exposición de trofozoítos a LY294002, un inhibidor de las enzimas PI3 quinasas capaces de fosforilar fosfatidilinositol a fosfoinosítidos. Estos estudios acerca de la función molecular de drogas antiparasitarias y el análisis de su relación con la maquinaria endocítica nos permitirían inferir la utilidad clínica de esta droga natural en particular pero también nos permitirán establecer nuevas bases en la investigación de un enfoque de administración de drogas específicas a través de receptores de alta afinidad en general. Por lo tanto, en este proyecto nos proponemos continuar con el estudio del tráfico de proteínas mediado por clatrina implicado en el mantenimiento de la homeostasis de las PVs y su implicancia en la incorporación de giardicidas naturales. Nuevos hallazgos posiblemente nos darán una visión diferente de la función de las PVs y pueden brindar información sobre vías de intervención terapéutica alternativas contra Giardia y otros parásitos relacionados.